Обгрунтування конструктивних параметрів та режимів роботи млинів примусового подрібнення з обертальним інтенсифікатором

в результаті статистичного опрацювання експериментальних даних отримані поліномні моделі для питомих продуктивності Qу, енерговитрат Еу та білизни В залежно від кодованих рівнів коефіцієнта заповнення барабану х1, співвідношення об'ємів сировина/кулі х2 та терміну перебування у барабані х3: 

 

Qу=1+0, 083х1-0, 49х3-0, 088х1х3-0, 0494х2х3-0, 045х1х2х3+0, 068 (х12-73) +0, 22 (х32-0, 73) ;

Еу=36, 5-8, 1х2+7х3-3, 7х1х2+1, 46х1х3+3, 1х2х3+1, 34х1х2х3+3 (х12-0, 73) +7, 73 (х22-0, 73)  +6, 7 (х32-0, 73) ; В=72, 78-0, 88х1х2х3-1, 213 (х22-0, 73) -1, 04 (х32-0, 73) +0, 82х1.

 

Межі варіювання незалежних чинників такі ж, як і при подрібненні слюди. 

Графічна ілюстрація моделей – на рис. 7, де Qу отримані при варіюванні х3 у межах -1... 0 (групи графіків 1... 3), Еу – при х3 =1 (верхні графіки) та х3=-1 (нижні графіки). Для білизни В залежності побудовані при -1х1+1 за умови х3=-1 (товсті лінії) та х3=0, 25. Висновок: найменші питомі енерговитрати та продуктивність при підвищених заповненні барабану х1 і співвідношенні об'ємів сировина/кулі х2 та допустимо малому терміну перебування у барабані х3. Найвища білизна – при можливо більшому х1 та х2 у межах 0... 0, 5 і зростає із збільшенням терміну подрібнення х3. По мікротальку МТ-КШС без шкідливих домішок продуктивність зросла на 62%. 

При виробництві графіту для електровугільних виробів типу ЭУТ актуальним є зниження питомих енерговитрат, які на установках «Фуллер» складають понад 1500 (кВтгод) /т. Експериментально доведена ефективність примусового подрібнення графіту при малих заповненням барабану та терміні перебування у барабані, підвищеному відношенні сировина /кулі. Шкідливі домішки при цьому не перевищують 2%. Встановлено, що ступінь завантаженості барабана істотно впливає на продуктивність і практично ніяк – на питомі енерговитрати. У порівнянні з відомим, запропонований метод більш ніж у 20 разів знижує питомі енерговитрати, що свідчить про його значні переваги та доцільність промислового використання. В результаті опрацювання експериментальних даних отримані моделі питомих продуктивності Qу та енерговитрат Еу у вигляді:

 

Qу=0, 0909-0, 027х1х2-0, 0179х2-0, 0114х3+0, 0034х1-2, 44*10-3х1х3-4, 74*10-3х2х3,,

Еу=190+0, 625х1-129, 6х2+5, 875х3..

 

Графічна ілюстрація моделі питомих енерговитрат – на рис. 8. 

В результаті опрацювання результатів примусового подрібнення діопсиду комбінату Алдан-слюда отримані адекватні поліномні моделі питомих продуктивності та енерговитрат, а також залишку на сітці +40 мкм, які наведені у табл. 3. 

Експериментальні дані: 

 

Qу=1, 95 т/ (м3год) ; Еу=10, 59 (кВтгод) /т та залишок 38, 96%.

 

порівняно з кульовим подрібненням практично втричі зменшилися питомі витрати енергії, майже на порядок підвищилася питома продуктивність (рис. 9). Встановлено також, що при подрібненні компонентів цементу питома продуктивність теж у декілька разів вища у порівнянні з кульовим млином. 

У четвертому розділі наведені результати експериментальних досліджень механіки та енергетики експериментального ресурсозберігаючого млина МПС (З) -360х290 з обертальним інтенсифікатором. 

Кінематична схема млина – на рис. 10, де 1, 6 – двигуни; 2, 5 – пружні муфти; 3 – підвінцева шестерня; 4 – вінець; 7 – барабан; 8 – інтенсифікатор. 

 

За базові прийнято:   ( – густина внутрішньомлинового завантаження, кг/м3; g=9, 81 м/с2) ; Dб – діаметр барабана, м. модель дисперсії для тиску знайдена у вигляді 

 

Виявлено екстремальний вигляд залежності тиску від рівня заповнення барабану. Найбільший тиск – при =0, 737. Встановлено, що на рівень  істотно впливає проковзування інтенсифікатора х2 (рис. 11, де х1=х3=0, а проковзування 0, 0885S1, 0). 

Для максимума тиску та його кутового розташування знайдені моделі: 

 

Середньоквадратичні похибки індивідуальних значень 7, 428 в. о. та 0, 139 рад. Встановлено, що збільшення проковзування (х2) зменшує максимум тиску і віддаляє його від місця найбільшого звуження клиноподібної зони. 

Моделі вертикальної та горизонтальної складових впливу нормального тиску на барабан (рис. 12) мають вигляд   та  . При 

базовому зусиллі   Н похибка визначення індивідуальних значень зусиль  - 4, 76 в. о., а зусиль   – 3, 17 в. о. 

Для відносних потужності внутрішньомлинового завантаження Рвм та моментів обертання інтенсифікатора Мр і барабана Мб отримані моделі вигляду: 

 

середньоквадратичні похибки склали 0, 309; 0, 065 та 0, 288 в. о. відповідно. За базові  , Вт;  , Нм та  , 1/с. 

Графічна ілюстрація зазначених моделей – на рис. 13, де -1, 215х3+1, 215 (а, б) та -1, 215х1+1, 215 (в. о.). 

Встановлено, що потужність внутрішньомлинового завантаження Рвм зростає при підвищених обертах барабану і зменшенні проковзування інтенсифікатора. Зміна проковзування х2 може навіть змінити знак моменту інтенсифікатора Мр. 

Для умов експерименту енергонапруженість практично на порядок вища, ніж для традиційних млинів. 

На момент обертання барабану Мб найсильніше впливає проковзування інтенсифікатора. 

Установлений взаємозв'язок між потужністю приводних двигунів млина та режимом його роботи. За критерій взяте відношення відповідних потужностей обертання та розрахункової потужності внутрішньомлинового завантаження. 

Відношення потужностей привода інтенсифікатора Рр та внутрішньомлинового завантаження Рвм визначене як

 

Відношення потужності привода барабана Рб до потужності Рвм визначене у вигляді виразу